数据中心直流供电系统能效提升方法研究

发布时间：2017-05-12 03:05

  本文关键词：数据中心直流供电系统能效提升方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：早期为用户提供网络接入与数据共享的计算机机房,是现代数据中心的雏形,但随着人类的日常生活越来越依赖于网络和信息,数据中心也向着接入高速化、功能复杂化、规模大型化的方向发展,考虑到数据中心的重要枢纽作用,其运行稳定性与可靠性的要求也越来越高,作为保障,大量的非IT类设备被应用其中。供给数据中心的能源,大部分被这些辅助设备消耗,这就引起了相关人员对数据中心能效问题的关注和探讨。本文通过了解数据中心的发展过程,分析了其能效问题的由来,对数据中心的用电负荷进行了类别划分,对各类负荷的能源消耗分布情况进行了统计,在比较了现行各种主要的供电模式后,得出了高压直流供电系统的优势,确定了以高压直流供电作为数据中心供电首选模式的思路。在此基础上,对高压直流供电系统中的关键技术进行了研究,对数据中心用电设备兼容性进行了分析,提出了混合储能装置在数据中心高压直流供电系统中的应用模式并对混合储能装置的模型与控制方法进行了研究,在PSCAD中建立了仿真并进行了实验。最后对几种认可度和接纳度较高的数据中心能效评价指标进行了分析与讨论,比较了传统UPS供电、低压48V直流和高压240V直流供电模式的能效水平,结合分析结果提出了几项数据中心能效提升的建议。
【关键词】：数据中心 直流供电 能效 混合储能
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP308
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-20
• 1.1 研究背景与意义9-12
• 1.1.1 数据中心的发展9-10
• 1.1.2 数据中心的能耗10-12
• 1.2 数据中心供电方式的比较12-14
• 1.2.1 传统交流UPS与模块化UPS12-13
• 1.2.2 分布式锂电电源系统DPS13
• 1.2.3 低压直流供电13-14
• 1.2.4 高压直流供电14
• 1.3 数据中心负荷情况分析14-15
• 1.4 高压直流供电系统应用现状15-18
• 1.5 本文主要内容18-20
• 第2章 数据中心高压直流供电的关键技术20-31
• 2.1 基本拓扑结构20-22
• 2.2 电能的变换与控制22-29
• 2.2.1 整流器22-24
• 2.2.2 逆变器24-26
• 2.2.3 DC-DC变换器26-28
• 2.2.4 直流分断器28-29
• 2.3 用电设备的兼容性问题29
• 2.4 混合储能装置的应用29-30
• 2.5 本章小结30-31
• 第3章 超级电容器与蓄电池混合储能装置31-43
• 3.1 超级电容器的原理、特点及发展情况31-33
• 3.2 超级电容的模型33-34
• 3.3 蓄电池的模型34-35
• 3.4 混合储能装置的结构35-36
• 3.5 DC-DC变换器的工作模式36-41
• 3.5.1 降压工作模式36-39
• 3.5.2 升压工作模式39-41
• 3.6 仿真及实验41-42
• 3.7 本章小结42-43
• 第4章 数据中心能效提升的探讨43-55
• 4.1 数据中心能效评价指标的分析43-46
• 4.1.1 PUE的分类定义43
• 4.1.2 加权平均能量使用效率值WAPUE43-44
• 4.1.3 局部电能利用率pPUE44-45
• 4.1.4 可再生能源利用率REUR45-46
• 4.2 能效提升方法的探讨46-53
• 4.2.1 供电方式的选择46-47
• 4.2.2 新能源的接入47-52
• 4.2.3 制冷系统能效提升52-53
• 4.2.4 IT设备的能效提升53
• 4.3 本章小结53-55
• 第5章 总结与展望55-56
• 参考文献56-60
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果60-61
• 攻读硕士学位期间参加的科研工作61-62
• 致谢62

【参考文献】

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本文编号：358620